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电气石是结构和成分复杂的含硼硅酸盐矿物，属三方晶系。由于电气石中存在5个多面体，当作用于晶体表面的压力或温度发生变化时，其内部的多面体将要发生扭曲，其中扭曲的是t多面体，因而在垂直于c轴的两个晶体端面上出现了极化电荷，宏观表现为电气石周围存在不受外界电场影响的永久性静电场。
当作用于晶体表面的压力或温度发生变化时，外界的应力作用或晶体的热膨胀可使电气石晶体中的单向极轴c轴发生极化，晶体中的带电粒子发生相对位移，沿c轴方向出现正负电荷中心偏移，导致晶体总电极矩发生变化，产生的极化电荷远大于自发极化效应，这就使得电气石具有了压电效应和热释电效应，拥有较强的远红外功能。同时，温度和压力变化还会引起电气石晶体的电势差，使周围空气发生电离，被击中的电子作用于邻近的水和氧分子并使它转化为负离子。